CRISPR立新功!助力找到导致红细胞增多症的第一个遗传突变!

2018-03-12 绿谷生物 NEJM
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 一个新发现的遗传突变导致了血液中红细胞生成素(erythropoietin,EPO)增多。这个突变导致一个正常情况下并不参与形成该蛋白的信使RNA(mRNA)重编程产生该蛋白质,因此使得血液中的红细胞异常增多。来自巴塞尔大学生物医学系和巴塞尔大学医院的研究人员在《New England Journal of Medicine》上报道了他们的发现。

在患红细胞增多症的病人体内,血红细胞的含量相当高。这种疾病通常由骨髓中的基因突变导致,加快了红细胞生成。

来自巴塞尔大学生物医学系和巴塞尔大学医院的研究人员现在在一个患遗传性红细胞增多症的家庭中找到了有史以来第一个EPO基因突变。我们这一代中10个被疾病影响的患者参与了这项研究。

通过使用全基因组连锁分析和基因测序,研究人员发现所有受影响的家族成员的EPO基因中都缺少一个单碱基。由于EPO增加了血红细胞的产生,因此很可能是这个基因突变导致了疾病。

为什么是过度产生,而不是不产生?

但是研究人员最开始感到很困惑。这个突变事实上会导致EPO基因功能缺失,因为这个碱基的缺失导致了基因编码读码框架发生移动,这意味着不会再形成EPO。尽管如此,病人血液中EPO的含量确实是增加了,并没有降低。

研究人员通过CRISPR技术找到了问题的答案。EPO基因中还有一个隐藏的mRNA,正常情况下并不参与形成EPO。研究人员显示,基因突变也导致这个基因的读码框架发生移动,这就导致了这个基因产生了更多的EPO。

“这个机制令人兴奋。”研究领导作者、巴塞尔大学生物医学系Radek Skoda教授说道。“这个基因突变对基因产物进行了重编程,因此使病人获得了一个新基因,且被错误的用于生成更多的EPO。”这对病人的影响就是他们会由于血红细胞增多而头痛和头晕。

EPO基因突变应该被纳入未来寻找遗传性血红细胞增多症的靶标中,作者在文章中写道。

参考资料:

Jakub Zmajkovic, Pontus Lundberg, Ronny Nienhold, Maria L. Torgersen, Anders Sundan, Anders Waage, Radek C. Skoda. A Gain-of-Function Mutation in EPO in Familial Erythrocytosis. New England Journal of Medicine, 2018; 378 (10): 924 DOI: 10.1056/NEJMoa1709064